Question

13．小明同学很聪明，在缺少砝码的条件下能测出大理石密度．现有器材：天平、量筒、两个完全相同的烧杯、水、一小块大理石、细线和滴管等．
（1）实验过程：
①将天平放在水平台上，游码拔至零刻度处，调节平衡螺母使天平平衡．
②在天平左右两盘各放一只烧杯，将大理石放在左盘的烧杯里，在右盘的烧杯中加水，快平衡时用滴管调节水的多少，直到天平平衡．（如图所示）
③将烧杯中的水倒入量筒中测出水的体积为51cm³．
④用量筒和水测得大理石的体积为20cm³．
（2）收集与处理实验数据，请回答下列问题：
①量筒中水的质量是51g；
②大理石的质量是51g；
③大理石的密度：ρ_石=2.55g/cm³．
（3）小明查阅有关资料，发现测出的大理石密度比实际的小，请你帮小明分析实验误差的主要原因将烧杯中的水倒入量筒中时，会有部分水沾在烧杯壁上，会使质量测量偏小．

Answer 1

分析 （1）使用天平前应先调节天平平衡：把天平放在水平面上，把游码放在横梁标尺的零刻度线处，调节平衡螺母使天平平衡；
（2）由实验过程知用等效替代法测出了大理石的质量，右盘中水的质量等于左盘中大理石的质量，用量筒测出水的体积，利用密度公式可算出水的质量，也就知道了大理石的质量，再利用密度公式可求出大理石的密度．
（3）根据质量和体积的测量误差分析密度的误差方法．

解答 解：（1）将天平放在水平台上，游码拨至零刻度处，调节平衡螺母使天平平衡；
（2）①通过图读出量筒中水的体积：V₁=51cm³；
则量筒中水的质量：m₁=ρ_水V₁=1.0g/cm³×51cm³=51g；
②大理石的质量：m₂=m₁=51g；
③大理石的密度：ρ=$\frac{{m}_{2}}{{V}_{2}}$=$\frac{51g}{20c{m}^{3}}$=2.55g/cm³．
（3）将烧杯中的水倒入量筒中时，会有部分水沾在烧杯壁上，会使质量测量偏小，大理石的质量测量偏小，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，大理石的密度会偏小．
故答案为：（1）零刻度处；平衡螺母；（2）①51；②51；③2.55；（3）将烧杯中的水倒入量筒中时，会有部分水沾在烧杯壁上，会使质量测量偏小．

点评 本题考查了测大理石密度的实验，用等效替代法测出了大理石的质量．量筒读数时注意分度值，且视线应与凹液面相平．